普朗克望远镜

宇宙微波背景辐射的探测器

“普朗克”（Planck）望远镜是欧洲航天局研制的第一个研究宇宙大爆炸遗留物辐射，即宇宙微波背景辐射的探测器，以量子力量创始人——德国物理学家马克斯·普朗克名字命名。

卫星概况

普朗克望远镜（Planck）,它是欧空局第一台宇宙微波背景辐射望远镜，口径1.5米，重1.9吨，带有两个微波探测器：LFI, 频率30-70GHz；HFI,频率100-857GHz。将在灵敏度、分辨率和工作波段方面超过以往发射的探测器。Planck以德国物理学家普朗克命名，工作位置也在L2点上，而且与Herschel 一箭双星，由阿里安-5火箭发射，然后分离在各自的位置上。

主要任务

Planck的任务是测量宇宙微波背景各向异性。确定宇宙空间曲率、哈勃常数及宇宙粒子密度等宇宙基本参数；探测宇宙微波背景特征信号；利用亚毫米辐射测热仪测量1000个以上星团的运转速度，从而对宇宙结构形成理论提供强有力的验证，并提供有关宇宙平均质量密度信息。整个任务成本共计7亿欧元。

主要性能参数

Plank高4.2m，横截面最大直径4.2m，发射质量约1950kg．包括服务舱和有效载荷舱。服务舱装有电源、姿态控制、数据处理和通信等系统，以及对温控要求不高的科学仪器。有效载荷包括望远镜、光学平台和一部分需要冷却的仪器。

Planck上的望远镜是一台带有遮挡板的离轴格利高里望远镜，其主镜面积为1.75m×1.5m。Planck携带了2台仪器，低频仪器是由高电子迁移率晶体管组成的无线电接收机阵列，在其焦平面上有22个无线电接收机阵列，可在温度20K以下工作，工作频率为30～70GHz；高频仪器是一个三角形测热辐射微波探测器阵列，由52个辐射测热计组成，装有中子转换器和锗电热调节器，工作频率为100～857GHz。为了保护星上仪器不受卫星排放热量和来自太阳、地球及月球微波辐射的影响，卫星上安装了一个黑色遮挡板．能把探测器冷却到60K。

科研成果

物理学家组织网、《自然》杂志网站 1 月 11 日报道，继欧洲航天局首次发布宇宙全景图之后，在本周巴黎召开的新闻发布会上，普朗克望远镜任务合作团队公布了他们的首批研究成果。这批成果以递交给《天文与天体物理学》杂志的 25 篇论文为基础，集中展示了从银河系到遥远太空的丰富信息。

在首次宇宙全景探测中，普朗克绘制出了所有致密源的位置，并详细列在了“致密源表第一版（ERCSC）”中。ERCSC 包含了超过 15000 个致密源和多种类型的天体目标，不光有星系（包括冷分子云核和有尘埃外壳的恒星），还有银河系外物体（射电星系、耀类星体、红外光星系和星系团），它相当于一个研究目录。

本次公布的研究成果在 ERCSC 的基础上，根据进一步探测在毫米和亚毫米波长尺度继续绘图，给目录增加了数千个超冷的独立目标源，目前科研团体可以对它们自由研究。

此外，在探测到的微波源中，研究人员发现了位于广布在整个宇宙的巨大星系“蛛网”的交叉处的 30 个以前未曾发现的星系团。任务团队希望据此将早期宇宙中星系团和现代星系团之间的距离间隔进行进一步对比，以此研究宇宙暗能量。

任务团队还发现了一种覆盖了大部分太空的红外光。他们认为这种光来自遮蔽在过去几十亿年的尘埃下面的不可见星系团，可能是宇宙中最早的星系，它看起来 1 年能形成 10—1000 个新恒星。而与之相比，银河系 1 年只能形成 1 个新恒星。

在离我们更近的地方，研究人员还确定了笼罩着银河系的微波雾的来源。虽然几十年前就知道这种微波雾的存在，但至此才有了确切证据，表明其来自星际空间迅速旋转的尘埃颗粒。

从远景来看，这些新发现还只是序曲。普朗克任务的主要目标是绘制宇宙微波背景（CMB）图。“这只是刚刚品尝了将要到来的美味大餐的第一道菜。”普朗克首席项目科学家简·陶伯说，他们将操作普朗克望远镜直到年末，希望在 2013 年将宇宙微波背景图绘制完成。

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“普朗克”太空望远镜（Planck），在完成对早期宇宙的巡测任务之后，将在两周内关闭。“普朗克”目前据地球 160 万千米，正在接受一些最终的工程试验。欧空局于 2013 年 10 月 9 日启动“普朗克”望远镜的推进器，使其进入一个远离地球的独立轨道。

这台价值 6 亿欧元（约 8.13 亿美元）的望远镜将缓慢地绕日飞行，约在 2026～2027 年距地球1000 万千米，这也是距地球最近的一次。“普朗克”最大的贡献就是提供的信息宝藏——发现了数千个先前未确认的天体，甚至巡测了太空中的所有物质。但它的主要任务是测量宇宙微波背景（CMB）。宇宙大爆炸后充分冷却的太空环境，为氢原子的形成提供了条件，而 CMB 则是那时携带该信息并穿透宇宙的“第一束光”。

“普朗克”最引人注意的地方在于是否探测到了宇宙早期光线（微波背景）中特有的偏振类型——B-模式。因为这可能将为研究大爆炸物理学开启一个全新的途径。欧空局高级科学顾问称，“普朗克”出色地完成了任务，且寿命远长于预期。该望远镜获得了迄今为止有关宇宙组成、结构以及早期演变的最精确数据。

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